Станини конвеєрів

Станини (основи), на яких монтують всі вузли, деталі та механізми конвеєрів, являють собою металеві конструкції, що виготовляють із сталі кутникового профілю або із швелера. Кінцеві частини станини виготовляють у вигляді окремих рам для приводного і натяжного пристроїв, а середню частину, на яку спирається ходова частина конвеєрів, – у вигляді окремих секцій, що складаються із стійок і опорних напрямних

В залежності від навантаження стійки встановлюють на відстані 1000...1500 мм одна від другої і закріплюють до підлоги.

Напрямні, по яким рухаються ходові ролики, виготовляють із кутникової сталі; їх прокладають вздовж всієї траси тягового органа, за виключенням ділянок, де ланцюг огинає зірочку. В місцях, де ходові ролики набігають і збігають з напрямних, останні трохи відгинають.

Окремі секції конвеєра виготовляють довжиною 4...6 м, а затим з’єднують одну з другою болтами. Привод і натяжний пристрій виконують самостійними зварними металоконструкціями.

Основні вимоги до станини: висока міцність і жорсткість при мінімальній металомісткості, зручність, безпека монтажу і обслуговування конвеєра.

Визначення продуктивності

Продуктивність транспортера, який переміщує вантаж суцільним рівномірним шаром, визначається за формулою

, кг/с

Q – продуктивність, кг/с; F – площа поперечного перерізу шару вантажу, м²; V – швидкість руху вантажу, м/с; γ – щільність (об’ємна маса) вантажу.

Продуктивність при безперервному переміщенні вантажу порціями (ковшами тощо):

, кг/с

і – об’єм простору, який може бути заповнений вантажем, м³;  - коефіцієнт заповнення, відношення об’єму заповненого вантажем, до простору, який може бути заповнений; s – крок розміщення порцій вантажу, кг.

Продуктивність при безперервному переміщенні штучних вантажів:

, кг

m – маса одиничного вантажу, кг.

Продуктивність транспортера можна виразити таким рівнянням:

, кг/с

– погонна маса вантажу (маса вантажу, що припадає на 1м довжини транспортування).

Стрічкові транспортери

Транспортери, у яких рухома стрічка переміщує вантаж, що подається на її поверхню називається стрічковим.

Рис. 1. Схема стрічкових транспортерів:

а – стаціонарний; б – переносний; в – пересувний з висувною консоллю; г – з планками; д – двострічковий; е – стрічково-трубчатий; ж – з мякими стрічками.

1 – поворотний барабан; 2 – завантажувальний пристрій; 3 – стрічка; 4 і 5 – роликові опори; 6 – розвантажувальний пристрій; 7 – приводний барабан; 8 – привод; 9 – натяжний пристрій; 10 – вантаж.

До складу стрічкового транспортера входить: приводний та натяжний барабани і стрічка, що їх огинає, настили або роликові опори, що підтримують стрічку, завантажувальний ківш, розвантажувальний рукав, натяжний пристрій, привод, рама.

Приводний барабан транспортера передає рух до стрічки, натяжний притискує стрічку до приводного барабана, щоб забезпечити зчеплення, потрібне для передачі руху стрічки.

Стрічкові транспортери бувають: з прогумованої, бавовняної та стальної стрічок; з проміжним розвантаженням та розвантаженням через кінцевий барабан.

Переваги стрічкових транспортерів: простота конструкції, надійність у роботі, висока продуктивність і невелика питома витрата енергії.

Недоліки: можливість роботи тільки при малому куті нахилу робочої вітки до горизонту і незручність проміжного розвантаження.

У с.г. стрічкові транспортери застосовуються на механізованих тваринницьких фермах, у складах, амбрах, на зерноочисних токах.

Рис. 2. Конструкції стрічок: а – поперечний переріз; б – стрічка з бортами; в – зі стальними тросами; г – з перегородками; д – із замком.

Матеріал стрічок. Стрічки бувають конопляні, бавовняні, шерстяні, прогумовані та стальні. Всі вони повинні мати такі властивості: високу міцність, хорошу гнучкість, достатню довговічність, бути негігроскопічними, мати невелику власну масу та мале відносне видовження. Всім цім вимогам найбільше відповідає прогумована стрічка, тож вона є найбільш поширеною.

Прогумована стрічка – найдорожчий елемент транспортера (20…40% вартості), а тому потрібно постійно слідкувати за її правильною експлуатацією.

Товщина тканинних прокладок 1,25-1,35мм; в уточно-шнуровій стрічці – 1,75мм. Товщина гумових прошарків 0,25мм. Лицьової обкладки 1,5-6мм, а тилової – 1-1,5мм.

Товщину стрічки визначають за формулою:

,

а – 1,25 – товщина однієї прокладки стрічки, мм; , - товщина лицьової та тильної обкладки, мм; і – кількість прокладок.

Маса 1 пог. м. стрічки:

,

В–ширина стрічки, м.; 1,12–середнє значення маси 1м² стрічки товщиною 1мм, кг.

Прогумовані стрічки виготовляють з кількох шарів щільної бавовняної тканини (бельтинга), проклеєних сирою гумою та про вулканізованих під пресом. Прогумовані стрічки також виготовляються на каркасі з бавовняних (розміщених вздовж) шнурів подвійного скручення (кордів).За міцністю тканинних прокладок стрічки розрізняють: 1) з бельтингом марки Б-820, а також з особливо міцним бельтингом ОПБ-5, ОПБ-12; 2) з уточно-шнуровою тканиною (кордом). Кордові стрічки міцніші і еластичніші від бельтингових, та вони значно дорожчі.

Рис. 3. Прогумовані стрічки

Прогумовані стрічки загального призначення бувають таких типів: нарізні шаруваті (Рис. 2. а) з двосторонньо гумовою обкладкою А-1 (для шматкових та абразивних вантажів); А-2 (для сипких, середньо- та дрібношматкових вантажів); А-3 нарізні шаруваті з односторонньою гумовою обкладкою (дрібношматкових, сипких та штучних вантажів в умовах відсутності вологи та атмосферних впливів. В – спірально та пошарово закручені (Рис. 2. б) без гумової обкладки (дрібношматкові, сипкі та штучні) та з обкладкою – для роботи в вологих умовах та атмосферній дії. Використовуються високоміцні стрічки з каркасом із стальних тонких тросиків розміщених вздовж стрічки між шарами бавовняної тканини, вкритої з усіх боків гумою і провулканізовані (Рис. 2. в).

Прогумовані стрічки бувають загального (для роботи при +60 до -20 ⁰С та спеціального призначення (теплостійкі, морозостійкі, маслостійкі, харчові тощо).

Способи з’єднання стрічок: а – склеювання косими східчастими стиками з наступною вулканізацією; б – заклепочні з’єднання; в – з’єднання за допомогою гачків; г – шарнірні з’єднання; д – з’єднання за допомогою металевих затискачів.

Крім прогумованих застосовуються стальні суцільнокатані (0,6-1,2мм до 300 ⁰С), дротяні плетені та шарнірно-ланкові стрічки. Використовуються для мийних, збезводнюючих, охолоджуючих, сортувальних, нагрівальних та сушильних установках.

Схеми розрахунку опор стрічки: а і г – однороликова; б – трироликова; в – жолобчата; д – з увігнутим роликом; е – трубчата; ж - багатороликова

Для підтримання стрічки і зменшення її провисання використовують настил та ролики. За допомогою роликів зменшують витрати енергії при коливанні стрічки у вертикалі – шляхом зменшення відстані між опорами; та у горизонталі – встановленням роликів під кутом 2…3⁰ через 5…6 звичайних опор.

Барабани стрічкових транспортерів бувають приводні, натяжні, поворотні і відхиляючі. При огинанні стрічки на барабані внутрішній прошарками стрічки стискується, а зовнішній розтягується. Між прошарками стрічки виникають дотичні напруження. Вони збільшуються при зменшенні діаметру барабану, тому

,

k – коефіцієнт пропорційності (0,125…0,2).

ВИЗНАЧЕННЯ ШИРИНИ СТРІЧКИ

Ширину стрічки визначають виходячи формули:

, (1)

Швидкість руху прогумованих стрічок вибирають з експлуатаційних даних і при проектуванні краще брати менші їх значення. Для бавовняних не прогумованих – не більше 2м/с.; стальних суцільнокатаних – не більше 1,6м/с; стальних дротяних – не більше 1,25м/с.

В изначаючи ширину стрічки плоскострічкового і жолобовидного транспортера, уявимо, що поперечний переріз шару вантажу, який лежить на стрічці – трикутник. Ширину шару вантажу, щоб не допустити звалювання за край стрічки приймаємо , де В – ширина стрічки. Поперечний переріз вантажу, який знаходиться на рухомій стрічці, розміщено до горизонту під кутом де – кут природного укосу вантажу у стані спокою, з табл). Менші значення беруться при більших швидкостях і при опиранні стрічки на роликові опори, більші – при малих швидкостях і при опирання стрічок на настил.

Якщо врахувати затуплення вершини шару вантажу і нахил транспортера до горизонту, то площу при плоскій стрічці можна записати так:

.

а при жолобовидній стрічці

С₀ – коефіцієнт, що враховує затуплення вершини шару вантажу і нахил транспортера до горизонту (при , С₀=0,98; при , С₀=0,95; при , С₀=0,9; при , С₀=0,85).

Підставивши значення F у формулу (1) одержимо рівняння з якого визначається ширина плоскої стрічки

, м

та жолобовидної

, м

Кут нахилу транспортера вибирається на 4…5⁰ меншим від кута тертя вантажу об стрічку транспортера під час руху.

,

- кут тертя вантажу об стрічку під час руху; f =(0,7…0,9)f₀ – коефіцієнт тертя вантажу об стрічку під час руху; f₀ – коефіцієнт тертя вантажу об стрічку в стані спокою (табл.).

Визначення продуктивності

Продуктивність транспортера, який переміщує вантаж суцільним рівномірним шаром, визначається за формулою

, кг/с

Q – продуктивність, кг/с; F – площа поперечного перерізу шару вантажу, м²; V – швидкість руху вантажу, м/с; γ – щільність (об’ємна маса) вантажу.

Продуктивність при безперервному переміщенні вантажу порціями (ковшами тощо):

, кг/с

і – об’єм простору, який може бути заповнений вантажем, м³;  - коефіцієнт заповнення, відношення об’єму заповненого вантажем, до простору, який може бути заповнений; s – крок розміщення порцій вантажу, кг.

Продуктивність при безперервному переміщенні штучних вантажів:

, кг/с

m – маса одиничного вантажу, кг.

Продуктивність транспортера можна виразити таким рівнянням:

, кг/с

– погонна маса вантажу (маса вантажу, що припадає на 1м довжини транспортування).

КОВШОВІ КОНВЕЄРИ

Ковшові транспортери (елеватори або норії) призначені для вертикального або крутопохилого переміщення вантажу за допомогою ковшів, прикріплених до безперервно рухомого гнучкого тягового органу.

Ковшовий транспортер складається з гнучкого тягового органу 6 з прикріпленими до нього ковшами 7; головки 9 з приводним барабаном (або зірочкою) 10 із зупинником; трансмісії 8, що передає обертання і крутний момент від вала двигуна до приводного вала транспортера; башмака 1 з напрямним барабаном (із зірочкою) і натяжним пристроєм 2; завантажувального ковша 3 з регулювальною заслінкою 4; кожуха 5, що захищає робочий орган транспортера.

Використовуються для переміщення шматкового, штучного, сипучого та інших матеріалів з нахилом від 70⁰ до 90⁰.

Ковшові транспортери поділяються:

• по призначенню – стаціонарні, пересувні і вбудовані в різні машини: молотарки, зерносушилки і кормоприготувальні машини;

• по конструкції робочих органів – ковшові (норії), полицеві і люлькові;

• по способу навантаження та розвантаження – тихохідні і швидкохідні.

Переваги: компактність у поперечних розмірах, можливість подачі матеріалів на велику висоту (45-60м і більше), великий діапазон продуктивності.

Недоліки: ударна дія на вантаж, складність конструкції, чутливість до перевантажень.

К ОВШІ. виготовляють з листової сталі, резини та пластмас. Використовують ковші двох типів: глибокі – для легко сипучих вантажів; мілкі – для погано сипучих, вологих та злежуваних вантажів та гострокутні з бортовими напрямними. Ковші кріпляться на тяговому органі з кроком t за допомогою болтів з потайними головками і заклепками. Розміри ковшів та їх ємкість для елеваторів загального призначення встановлюються згідно з ГОСТ 2086-66, а для зерна та продуктів його переробки ГОСТ 4592-65.

ЗАВАНТАЖЕННЯ І РОЗВАНТАЖЕННЯ. Робочий процес ковшового транспортера складається з трьох етапів: 1) заповнення вантажем; 2) транспортування; 3) розвантаження. Розрізняють 4 типи завантаження ковшів: а) зачерпуванням з відкритої купи – при транспортування легкосипких вантажів та при використанні у нижній частині башмака грат, що запобігають пошкодженню ковшів; б) зачерпуванням з башмака – ковші пересувають вантаж по заокругленому дну, внаслідок чого збільшується ступінь їх заповнення; в) наповнення ковшів на шляху їх прямолінійного руху – при умові усунення попадання вантажу в башмак шляхом встановлення спеціального завантажувального пристрою або гострокутних ковшів; г) зачерпуванням вантажу з башмака з наступним довантаженням на шляху їх прямолінійного руху.

ПОЛЮСНА ВІДСТАНЬ. Якщо ківш рухається навколо барабана, то на вантаж, крім сили тяжіння діє відцентрова сила:

,

де – кутова швидкість обертання приводного вала; m – маса вантажу в ковші; r – радіус обертання маси вантажу.

Якщо звести вектори сили тяжіння і відцентрової сили на вертикалі, що проходить через центр барабана, то вони перетнуться в точці В, що називається полюсом. Відстань l від полюса до центра барабана називається полюсною відстанню.

м,

де n – число обертів приводного барабана за хвилину.

Залежно від величини полюсної відстані розрізняють три режими розвантаження ковшів: відцентрове – характеризується малою величиною полюсної відстані l≤R_в (R_в – радіус кола, дотичного до внутрішньої стінки ковша). Рекомендується, щоб l=(0,9…1)R_в; відцентрово-самопливне – розвантаження відбувається при R_в ≤ l ≤ R₀ (R₀ – радіус кола, що проходить через зовнішні ребра ковшів); самопливне – при l ≥ R₀ , поділяється на вільне та напрямлене.

Отже, режим розвантаження ковшів залежить від числа обертів приводного барабана та його діаметра. Форма головки транспортера не повинні сприяти подрібненню вантажу і висипанню його в кожух. Для нормальної роботи ковшового транспортера необхідно задатись правильною формою і розмірами ковшів, швидкістю руху тягового органу, розмірами барабанів (зірочок) та розмірами головки і башмака.

Продуктивність:

кг/с,

де і – місткість ковша, м³; ψ – коефіцієнт заповнення ковшів; s – крок ковшів.